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Isoterma de adsorção de Langmuir com estruturas de erros autorregressivos regulares e irregularesCINTRA, Cristiane Costa da Fonseca 29 February 2016 (has links)
A adsorção é uma operação de transferência de massa do tipo sólido-fluido na qual ocorre o acúmulo químico ou físico de uma substância ou material por mecanismos químicos, na interface entre a superfície sólida chamada de adsorvente, e a solução chamada de adsorvato, amplamente utilizada para a remoção de poluentes em efluentes industriais. Em muitos estudos, em que a adsorção é modelada pela isoterma de Langmuir, os erros são correlacionados e a coleta de dados nem sempre é feita de forma regular (equidistante). A autocorrelação dos erros e irregularidade nas medições da variável independente podem influenciar a estimação dos parâmetros do modelo. Uma forma de modelar os erros dependentes em um modelo de regressão é utilizar um processo autorregressivo que, por sua vez, supõe que as observações sejam realizadas em intervalos equidistantes. Entretanto, a definição da variável independente muitas vezes é realizada em intervalos irregulares, ocasionando a redução de informações obtidas do conjunto de dados. Uma possível melhoria da qualidade do ajuste destes modelos, considerando a irregularidade, é o uso do processo autorregressivo irregular. Este trabalho teve como objetivo comparar o impacto na estimação dos parâmetros da isoterma de adsorção de Langmuir com diferentes estruturas de erros autorregressivos, regulares e irregulares, considerando a autocorrelação positiva. Avaliou-se, também, a estimação para diferentes tamanhos amostrais, diferentes valores de autocorrelação do erro e diferentes posicionamentos das observações não equidistantes. Verificou-se que há a necessidade de se respeitar as pressuposições do modelo e, portanto, ignorar a autocorrelação, produz viés nas estimativas dos parâmetros e que o modelo autorregressivo irregular foi mais preciso e acurado na maioria dos cenários analisados. / Adsorption is a the solid-fluid type mass transfer operation in which there is chemical or physical accumulation of a substance or material chemical mechanisms at the interface between the solid surface call adsorbent and the solution called adsorbate, widely used for removing pollutants in industrial effluents. In many studies, in which the adsorption is modeled by the Langmuir isotherm, errors are correlated and data collection is not always done regularly (equidistant). The autocorrelation of errors and irregularities in the measurements of the independent variable can affect the estimation of the model parameters. One way to model dependent errors in a regression model is to use an autoregressive process which in turn implies that observations are carried out at equidistant intervals. However, the independent variable setting is often performed at irregular intervals causing a reduction of information obtained from the data set. A possible improvement of the quality of adjustment of these models, considering the irregularity is the use of irregular autoregressive process. This study aimed to compare the impact on the estimation of the Langmuir adsorption isotherm parameters with different structures autoregressive errors, regular and irregular, given the positive autocorrelation. It evaluated also the estimation for different sample sizes, different autocorrelation values of error and different positions of the observations not equidistant. It was found that there is the need to respect the model assumptions and therefore the ignoring autocorrelation produces bias in the parameter estimates and irregular autoregressive model is more precise and accurate in most of the scenarios analyzed.
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[en] PARAMETRIC INSTABILITY OF COLUMNS / [pt] INSTABILIDADE PARAMÉTRICA DE COLUNASSALETE SOUZA DE OLIVEIRA BUFFONI 21 November 2001 (has links)
[pt] O presente trabalho tem por objetivo desenvolver uma
formulação e certas estratégias que permitam a análise da
perda de estabilidade de colunas esbeltas submetidas a
carregamento axial periódico, fenômeno este conhecido como
ressonância paramétrica. Uma excitação é dita paramétrica
quando aparece nas equações de movimento do sistema na forma
de coeficientes variáveis com o tempo - geralmente
periódicos - e não como uma não homogeneidade. A coluna é
descrita pela formulação clássica de Navier. O presente
trabalho trata a coluna considerando-se um e três graus de
liberdade com ou sem não-linearidades. As equações de
movimento são obtidas utilizando-se o princípio de Hamilton
através do método de Ritz. A equação linear (equação de
Mathieu) e a equação de Duffing com pequeno amortecimento,
são resolvidas de forma aproximada pelo método das
múltiplas escalas, revelando a possibilidade de
instabilização da posição de equilíbrio em diversas regiões
do espaço definido pelos parâmetros de controle. A mesma
conclusão é mostrada utilizando-se procedimentos
computacionais para a resolução dos sistemas de equações
lineares e nãolineares, com ou sem imperfeição geométrica
inicial, podendo-se obter assim, a resposta do sistema,
planos fase, seções de Poincaré e diagramas de bifurcação.
Mostra-se a partir dos resultados numéricos, que a coluna
submetida a cargas axiais harmônicas, pode tanto apresentar
soluções com o mesmo período da força excitadora, quanto
oscilações subarmônicas e superarmônicas de diversas
ordens, além de movimentos caóticos. / [en] The main aim of the present work is to develop a
formulation and some strategies for the instability
analysis of slender columns under an axial harmonic force
this phenomenon is known as parametric ressonance. An
excitation is said to be parametric if it appears as
timedependent - often periodic - coefficients in the
equations governing the motion of the system,and not as an
inhomogeneous term.The column is described by Navier
classical formulation. The present work consider
the column with one or three degrees of freedom with or
without nonlinearities. The equations governing the motion
are obtained by the Ritz method.The linear equation
(Mathieu equation) and the Duffing equation with small
damping are solved in an approximate way using multiple
scales techniques, revealing the possibility
of destabilizing the static equilibrium position in certain
regions of the control space. A similar conclusion is
obtained by employing numerical methods for the solution of
linear and nonlinear equation systems with or without
initial geometrical imperfections.This enables one to
obtain time response, phase space, projections Poincaré
sections and bifurcation diagrams. These numerical results
show that the column with nonlinearities and loaded by a
periodic longitudinal force can present various solutions
with the same period as the forcing and subharmonic e
superharmonic oscillations, as well as chaotic motions.
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Caracterização mecânica e microestrutural de um aço de fases complexas (cp) após soldagem a laser. /Dias, Erica Ximenes. January 2018 (has links)
Orientador: Marcelo dos Santos Pereira / Banca: Mauro Hugo Mathias / Banca: Antonio Jorge Abdalla / Banca: Rafael Humberto Mota de Siqueira / Banca: Cássia Cavalcanti da Silva / Resumo: O desenvolvimento dos aços avançados de alta resistência tornou-se fundamental na produção de veículos com peso reduzido, seguros e mais econômicos, dentro do contexto da indústria automobilística. Dentre os aços avançados de alta resistência destacam-se os aços de fases complexas (CP) que são caracterizados por apresentarem alta conformabilidade e alta capacidade de absorção de energia e deformação. Eles são considerados aços multifásicos por apresentarem uma microestrutura complexa formada por ferrita, bainita, martensita e austenita retida e por finos precipitados. O trabalho teve por objetivo fazer uma comparação do aço de fases complexas, mais especificamente o aço CPW-800, com e sem utilização da soldagem a laser, baseado em ensaios mecânicos, tais como de tração; de fadiga axial e de impacto, para analisar as propriedades mecânicas; validar os resultados com uma análise estatística não-paramétrica (teste de Kruskal-Wallis) e realizar um estudo da microestrutura deste material. A partir dos resultados obtidos pode-se concluir se a solda a laser teve uma influência significativa em relação aos ensaios mecânicos realizados. Em relação à superfície fraturada dos ensaios de fadiga axial e impacto, concluiu-se que a mesma possui característica dúctil do material, com a presença de dimples ou alvéolos. Na análise da microestrutura do aço de fases complexas, foi observado contornos de grãos mais refinados e homogêneos e também que as fases claras compõem-se de ferrita/austenit... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The development of advanced high strength steels has become essential in the production of safe, lightweight and economical vehicles within the context of the automotive industry. Among the advanced high-strength steels, the complex phase steels (CP) are characterized by high formability and high energy absorption and deformation capacity. They are considered multiphase steels because they present a complex microstructure formed by ferrite, bainite, martensite and retained austenite and by fine precipitates. The aim of this work was to compare the steel of complex phases, more specifically CPW-800 steel, with and without the use of laser welding, based on mechanical tests such as traction; of axial and impact fatigue, to analyze the mechanical properties; validate the results with a non-parametric statistical analysis (Kruskal-Wallis test) and perform a study of the microstructure of this material. From the obtained results it is possible to conclude if the laser welding had a significant influence in relation to the mechanical tests performed. In relation to the fractured surface of the axial fatigue and impact tests, it was concluded that it has a ductile characteristic of the material, with the presence of dimples or alveoli. In the analysis of the microstructure of the steel of complex phases, it was observed more refined and homogeneous grain contours and also that the light phases are composed of retained ferrite / austenite and dark martensite / bainite phases. / Doutor
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[en] MODAL COUPLING AND MODAL INTERACTION ON THE DYNAMIC INSTABILITY OF CYLINDRICAL / [pt] ACOPLAMENTO E INTERAÇÃO MODAL NA INSTABILIDADE DINÂMICA DE CASCAS CILÍNDRICASZENON JOSE GUZMAN NUNEZ DEL PRADO 31 October 2001 (has links)
[pt] Com base nas equações de Donnell para cascas abatidas,
estudam-se as vibrações não-lineares e a instabilidade
dinâmica de cascas cilíndricas carregadas axialmente,
considerando o efeito simultâneo de cargas estáticas e
harmônicas. Para isto, o problema é primeiro reduzido a um
sistema finito de graus de liberdade usando o método de
Galerkin. O sistema de equações diferenciais de movimento
não-lineares é resolvido através do método de Runge-Kutta.
Na análise do fenômeno de acoplamento modal foi usado um
modelo com dois graus de liberdade, que reflete de maneira
consistente o comportamento pós-crítico inicial da casca.
Os resultados obtidos com esse modelo simplificado foram
comparados com diversas modelagens encontradas na
literatura, permitindo assim aferir o modelo utilizado.
Para o estudo da interação modal, escolheram-se três
modelos distintos com freqüências e cargas críticas
próximas ou semelhantes. Para estudar o comportamento não-
linear da casca, diversas estratégias numéricas foram
usadas para se obter os mapas de Poincaré, expoentes de
Lyapunov, pontos fixos estáveis e instáveis, diagramas de
bifurcação e bacias de atração. Particular atenção foi dada
a dois fenômenos de instabilidade dinâmica que podem ocorrer
sob estas condições de carregamento, a saber: excitação
paramétrica dos modos de flexão e escape da bacia de
atração pré-flambagem. Os cálculos foram realizados nas
regiões principal e secundária de instabilidade paramétrica
associadas com a menor freqüência natural da casca.
Mostra-se de forma detalhada a determinação dos limites de
instabilidade no espaço de controle e a identificação dos
mecanismos de escape relacionados com estes limites. Os
resultados mostram a importância do acoplamento e da
interação modal na solução pós-crítica e no comportamento
dinâmico não-linear de cascas cilíndricas. / [en] Based on Donnell shallow shell equations, the nonlinear
vibrations and dynamic instability of axially loaded
circular cylindrical shells under both static and harmonic
forces are analyzed. For this, the problem is first reduced
to that of a finite degree-of-freedom system by the
Galerkin method. The resulting set of coupled non-linear
ordinary differential equations of motion is, in turn,
solved by the Runge-Kutta method. For the study of modal
coupling, a 2 DOF model was used that describes
consistently the initial post-buckling behavior of the
shell. This model was compared favorably with others found
in literature. For the analysis of modal interaction three
different models were used considering shells with
close or equal frequencies and critical loads. To study the
non-linear behavior of the shell several numerical
strategies were used to obtain Poincaré maps, Lyapunov
exponents, stable and unstable fixed points, bifurcation
diagrams and basins of attraction. Particular attention is
paid to two dynamic instability phenomena that may arise
under these loading conditions:parametric excitation of
flexural modes and escape from the pre-buckling potential
well.Calculations are carried out for the principal and
secondary instability regions associated with the lowest
natural frequency of the shell. Special attention is given
to the determination of the instability boundaries in
control space and the identification of the bifurcational
events connected with these boundaries. The results also
clarify the importance of modal coupling and modal
interaction to the post-buckling solution and non-linear
dynamic behavior of cylindrical shells.
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[en] ANALYSIS OF RESERVOIR ROCKS PLUGGING DURING WATER INJECTION OPERATIONS / [pt] ANÁLISE DO ENTUPIMENTO DE ROCHAS RESERVATÓRIO DURANTE OPERAÇÕES DE INJEÇÃO DE ÁGUARODRIGO ALVES SPAGNOLO 19 December 2001 (has links)
[pt] O presente trabalho apresenta um estudo paramétrico de
alguns fatores intervenientes no processo de entupimento de
formações rochosas por sólidos em suspensão, sob injeção de
água. Primeiramente se fez uma revisão das formulações mais
comumente utilizadas em se tratando de modelos de redução
de permeabilidade na literatura técnica especializada. Em
seguida, a partir de dois simuladores numéricos, executou-
se vários casos de injeção de água,e tais resultados foram
comparados entre si e comentários foram feitos a respeito
da validade das informações por eles fornecidas. Uma
campanha de ensaios foi executada de forma a avaliar alguns
parâmetros intervenientes na retenção de partículas em
suspensão quando injetadas em um meio poroso, como a rocha.
Inicialmente foi feita uma revisão bibliográfica sobre
ensaios de injeção já realizados em diversos centros de
pesquisas do mundo. Os resultados desses experimentos de
injeção, conjugados a análises complementares de
microscopia eletrônica, fornecem informações bastantes
úteis para determinados aspectos a serem considerados na
execução de injeção de água produzida em poços offshore. / [en] The present work presents a parametric study of some
intervening factors in the blockage process of rocky
formations for solids in suspension, under injection of
water.Firstly it was made a review in the specialized
technical literature on the formulations more commonly used
for modelling the permeability reduction. Next, using two
numeric simulators, several examples of water injection
were executed, and the results were compared
amongst each other. A series of laboratory tests was
performed in order to evaluate some intervening parameters
in the retention of particles in suspension when injected
in a porous medium. Initially it was made a bibliographical
review on injection tests carried out in several
research centers of the world. The results of the injection
experiments, with associated analyses of electronic
microscopy, were able to supply useful information for
certain aspects to be considered when injecting produced
water in offshore wells.
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[en] NUMERICAL ANALYSIS OF THE BEHAVIOR OF FLAT SLABS PRESTRESSED CONCRETE FLOORS / [pt] ANÁLISE NUMÉRICA DO COMPORTAMENTO DE PAVIMENTOS CONSTITUÍDOS DE LAJES LISAS DE CONCRETO PROTENDIDOMARIA VANESSA LA TORRE CUBAS 26 September 2012 (has links)
[pt] Lajes lisas de concreto protendido com cordoalhas engraxadas não aderentes têm sido empregadas em pavimentos de edificações com frequência nos últimos anos. Essa solução estrutural é ideal quando se tem uma distribuição regular dos pilares. Além disso, sabe-se que lajes de concreto protendido oferecem vantagens técnicas sobre a solução tradicional em concreto armado, principalmente para vencer vãos maiores e onde muitas vezes se exigem seções mais esbeltas. O objetivo desta dissertação é estabelecer critérios práticos para o projeto de lajes lisas protendidas, maciças ou nervuradas, visando ao atendimento dos critérios relativos ao estado limite de utilização. Com este propósito, um estudo paramétrico foi realizado no qual foram analisados as tensões nas regiões de introdução das forças de protensão e a influência da rigidez dos pilares na retenção da protensão. A investigação foi conduzida por meio de modelagens em elementos finitos, empregando elementos do tipo casca para as lajes e elementos tipo viga para os pilares. No caso das lajes nervuradas, suas mesas foram representadas por elementos casca e as nervuras por elementos viga levando em conta a excentricidade entre seus centros geométricos. / [en] Concrete flat slabs prestressed with unbounded greased strands have been used in building floors over the last years. This structural solution is ideal when the columns are regularly distributed. In addition, it is known that prestressed floors have some technical advantages when compared to the traditional solution in reinforced concrete, mainly in cases of large spans and when lighter elements are required. The objective of the present work is to propose practical criteria for the design of flat slab prestressed concrete floors, for the cases of uniform thickness slabs and waffle slabs, aiming at complying with serviceability limit state. A parametric study was carried out to analyze the stress distribution in prestressing load introduction zones and the influence of the columns in retaining prestressing loads. The investigation was conducted using finite element models in which shell and frame elements were used to represent the slabs and the columns. For the case of waffle slabs, flanges and webs were modeled with shell and frame elements, respectively, taking into consideration the eccentricity between these two elements.
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Utilização de cópulas com dinâmica semiparamétrica para estimação de medidas de risco de mercadoSilveira Neto, Paulo Corrêa da January 2015 (has links)
A análise de risco de mercado, o risco associado a perdas financeiras resultantes de utilizações de preços de mercado, é fundamental para instituições financeiras e gestores de carteiras. A alocação dos ativos nas carteiras envolve decisões risco/retorno eficientes, frequentemente limitadas por uma política de risco. Muitos modelos tradicionais simplificam a estimação do risco de mercado impondo muitas suposições, como distribuições simétricas, correlações lineares, normalidade, entre outras. A utilização de cópulas exibiliza a estimação da estrutura de dependência dessas séries de tempo, possibilitando a modelagem de séries de tempo multivariadas em dois passos: estimações marginais e da dependência entre as séries. Neste trabalho, utilizou-se um modelo de cópulas com dinâmica semiparamétrica para medição de risco de mercado. A estrutura dinâmica das cópulas conta com um parâmetro de dependência que varia ao longo do tempo, em que a proposta semiparamétrica possibilita a modelagem de qualquer tipo de forma funcional que a estrutura dinâmica venha a apresentar. O modelo proposto por Hafner e Reznikova (2010), de dinâmica semiparamétrica, é comparado com o modelo sugerido por Patton (2006), que apresenta dinâmica paramétrica. Todas as cópulas no trabalho são bivariadas. Os dados consistem em quatro séries de tempo do mercado brasileiro de ações. Para cada um desses pares, utilizou-se modelos ARMA-GARCH para a estimação das marginais, enquanto a dependência entre as séries foi estimada utilizando os dois modelos de cópulas dinâmicas mencionados. Para comparar as metodologias estimaram-se duas medidas de risco de mercado: Valor em Risco e Expected Shortfall. Testes de hipóteses foram implementados para verificar a qualidade das estimativas de risco. / Market risk management, i.e. managing the risk associated with nancial loss resulting from market price uctuations, is fundamental to nancial institutions and portfolio managers. Allocations involve e cient risk/return decisions, often restricted by an investment policy statement. Many traditional models simplify risk estimation imposing several assumptions, like symmetrical distributions, the existence of only linear correlations, normality, among others. The modelling of the dependence structure of these time series can be exibly achieved by using copulas. This approach can model a complex multivariate time series structure by analyzing the problem in two blocks: marginal distributions estimation and dependence estimation. The dynamic structure of these copulas can account for a dependence parameter that changes over time, whereas the semiparametric option makes it possible to model any kind of functional form in the dynamic structure. We compare the model suggested by Hafner and Reznikova (2010), which is a dynamic semiparametric one, with the model suggested by Patton (2006), which is also dynamic but fully parametric. The copulas in this work are all bivariate. The data consists of four Brazilian stock market time series. For each of these pairs, ARMA-GARCH models have been used to model the marginals, while the dependences between the series are modeled by using the two methods mentioned above. For the comparison between these methodologies, we estimate Value at Risk and Expected Shortfall of the portfolios built for each pair of assets. Hypothesis tests are implemented to verify the quality of the risk estimates.
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Utilização de cópulas com dinâmica semiparamétrica para estimação de medidas de risco de mercadoSilveira Neto, Paulo Corrêa da January 2015 (has links)
A análise de risco de mercado, o risco associado a perdas financeiras resultantes de utilizações de preços de mercado, é fundamental para instituições financeiras e gestores de carteiras. A alocação dos ativos nas carteiras envolve decisões risco/retorno eficientes, frequentemente limitadas por uma política de risco. Muitos modelos tradicionais simplificam a estimação do risco de mercado impondo muitas suposições, como distribuições simétricas, correlações lineares, normalidade, entre outras. A utilização de cópulas exibiliza a estimação da estrutura de dependência dessas séries de tempo, possibilitando a modelagem de séries de tempo multivariadas em dois passos: estimações marginais e da dependência entre as séries. Neste trabalho, utilizou-se um modelo de cópulas com dinâmica semiparamétrica para medição de risco de mercado. A estrutura dinâmica das cópulas conta com um parâmetro de dependência que varia ao longo do tempo, em que a proposta semiparamétrica possibilita a modelagem de qualquer tipo de forma funcional que a estrutura dinâmica venha a apresentar. O modelo proposto por Hafner e Reznikova (2010), de dinâmica semiparamétrica, é comparado com o modelo sugerido por Patton (2006), que apresenta dinâmica paramétrica. Todas as cópulas no trabalho são bivariadas. Os dados consistem em quatro séries de tempo do mercado brasileiro de ações. Para cada um desses pares, utilizou-se modelos ARMA-GARCH para a estimação das marginais, enquanto a dependência entre as séries foi estimada utilizando os dois modelos de cópulas dinâmicas mencionados. Para comparar as metodologias estimaram-se duas medidas de risco de mercado: Valor em Risco e Expected Shortfall. Testes de hipóteses foram implementados para verificar a qualidade das estimativas de risco. / Market risk management, i.e. managing the risk associated with nancial loss resulting from market price uctuations, is fundamental to nancial institutions and portfolio managers. Allocations involve e cient risk/return decisions, often restricted by an investment policy statement. Many traditional models simplify risk estimation imposing several assumptions, like symmetrical distributions, the existence of only linear correlations, normality, among others. The modelling of the dependence structure of these time series can be exibly achieved by using copulas. This approach can model a complex multivariate time series structure by analyzing the problem in two blocks: marginal distributions estimation and dependence estimation. The dynamic structure of these copulas can account for a dependence parameter that changes over time, whereas the semiparametric option makes it possible to model any kind of functional form in the dynamic structure. We compare the model suggested by Hafner and Reznikova (2010), which is a dynamic semiparametric one, with the model suggested by Patton (2006), which is also dynamic but fully parametric. The copulas in this work are all bivariate. The data consists of four Brazilian stock market time series. For each of these pairs, ARMA-GARCH models have been used to model the marginals, while the dependences between the series are modeled by using the two methods mentioned above. For the comparison between these methodologies, we estimate Value at Risk and Expected Shortfall of the portfolios built for each pair of assets. Hypothesis tests are implemented to verify the quality of the risk estimates.
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Utilização de cópulas com dinâmica semiparamétrica para estimação de medidas de risco de mercadoSilveira Neto, Paulo Corrêa da January 2015 (has links)
A análise de risco de mercado, o risco associado a perdas financeiras resultantes de utilizações de preços de mercado, é fundamental para instituições financeiras e gestores de carteiras. A alocação dos ativos nas carteiras envolve decisões risco/retorno eficientes, frequentemente limitadas por uma política de risco. Muitos modelos tradicionais simplificam a estimação do risco de mercado impondo muitas suposições, como distribuições simétricas, correlações lineares, normalidade, entre outras. A utilização de cópulas exibiliza a estimação da estrutura de dependência dessas séries de tempo, possibilitando a modelagem de séries de tempo multivariadas em dois passos: estimações marginais e da dependência entre as séries. Neste trabalho, utilizou-se um modelo de cópulas com dinâmica semiparamétrica para medição de risco de mercado. A estrutura dinâmica das cópulas conta com um parâmetro de dependência que varia ao longo do tempo, em que a proposta semiparamétrica possibilita a modelagem de qualquer tipo de forma funcional que a estrutura dinâmica venha a apresentar. O modelo proposto por Hafner e Reznikova (2010), de dinâmica semiparamétrica, é comparado com o modelo sugerido por Patton (2006), que apresenta dinâmica paramétrica. Todas as cópulas no trabalho são bivariadas. Os dados consistem em quatro séries de tempo do mercado brasileiro de ações. Para cada um desses pares, utilizou-se modelos ARMA-GARCH para a estimação das marginais, enquanto a dependência entre as séries foi estimada utilizando os dois modelos de cópulas dinâmicas mencionados. Para comparar as metodologias estimaram-se duas medidas de risco de mercado: Valor em Risco e Expected Shortfall. Testes de hipóteses foram implementados para verificar a qualidade das estimativas de risco. / Market risk management, i.e. managing the risk associated with nancial loss resulting from market price uctuations, is fundamental to nancial institutions and portfolio managers. Allocations involve e cient risk/return decisions, often restricted by an investment policy statement. Many traditional models simplify risk estimation imposing several assumptions, like symmetrical distributions, the existence of only linear correlations, normality, among others. The modelling of the dependence structure of these time series can be exibly achieved by using copulas. This approach can model a complex multivariate time series structure by analyzing the problem in two blocks: marginal distributions estimation and dependence estimation. The dynamic structure of these copulas can account for a dependence parameter that changes over time, whereas the semiparametric option makes it possible to model any kind of functional form in the dynamic structure. We compare the model suggested by Hafner and Reznikova (2010), which is a dynamic semiparametric one, with the model suggested by Patton (2006), which is also dynamic but fully parametric. The copulas in this work are all bivariate. The data consists of four Brazilian stock market time series. For each of these pairs, ARMA-GARCH models have been used to model the marginals, while the dependences between the series are modeled by using the two methods mentioned above. For the comparison between these methodologies, we estimate Value at Risk and Expected Shortfall of the portfolios built for each pair of assets. Hypothesis tests are implemented to verify the quality of the risk estimates.
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[en] A SUGGESTION FOR THE STRUCTURE IDENTIFICATION OF LINEAR AND NON LINEAR TIME SERIES BY THE USE OF NON PARAMETRIC REGRESSION / [pt] UMA SUGESTÃO PARA IDENTIFICAÇÃO DA ESTRUTURA DE SÉRIES TEMPORAIS, LINEARES E NÃO LINEARES, UTILIZANDO REGRESSÃO NÃO PARAMÉTRICAROSANE MARIA KIRCHNER 10 February 2005 (has links)
[pt] Esta pesquisa fundamenta-se na elaboração de uma
metodologia para identificação da estrutura de séries
temporais lineares e não lineares, baseada na estimação não
paramétrica e semi-paramétrica de curvas em modelos do tipo
Yt=E(Yt|Xt) +e, onde Xt=(Yt-1, Yt-2,...,Yt-d). Um modelo de
regressão linear paramétrico tradicional assume que a forma
da função E(Yt|Xt) é linear. O processo de estimação é
global, isto é, caso a suposição seja, por exemplo, a de
uma função linear, então a mesma reta é usada ao longo do
domínio da covariável. Entretanto, tal abordagem pode ser
inadequada em muitos casos. Já a abordagem não paramétrica,
permite maior flexibilidade na possível forma da função
desconhecida, sendo que ela pode ser estimada através de
funções núcleo local. Desse modo, somente pontos na
vizinhança local do ponto xt , onde se deseja estimar
E(Yt|Xt=xt), influenciarão nessa estimativa. Isto é,
através de estimadores núcleo, a função desconhecida será
estimada através de uma regressão local, em que as
observações mais próximas do ponto onde se deseja estimar a
curva receberão um peso maior e as mais afastadas, um peso
menor. Para estimação da função desconhecida, o parâmetro
de suavização h (janela) foi escolhido automaticamente com
base na amostra via minimização de resíduos, usando o
critério de validação cruzada. Além desse critério,
utilizamos intencionalmente valores fixos para o parâmetro
h, que foram 0.1, 0.5, 0.8 e 1. Após a estimação da função
desconhecida, calculamos o coeficiente de determinação para
verificar a dependência de cada defasagem. Na metodologia
proposta, verificamos que a função de dependência da
defasagem (FDD) e a função de dependência parcial da
defasagem (FDPD), fornecem boas aproximações no caso linear
da função de autocorrelação (FAC) e da função de
autocorrelação parcial (FACP), respectivamente, as quais
são utilizadas na análise clássica de séries lineares. A
representação gráfica também é muito semelhante àquelas
usadas para FAC e FACP. Para a função de dependência
parcial da defasagem (FDPD), necessitamos estimar funções
multivariadas. Nesse caso, utilizamos um modelo aditivo,
cuja estimação é feita através do método backfitting
(Hastie e Tibshirani-1990). Para a construção dos
intervalos de confiança, foi utilizada a técnica Bootstrap.
Conduzimos o estudo de forma a avaliar e comparar a
metodologia proposta com metodologias já existentes. As
séries utilizadas para esta análise foram geradas de acordo
com modelos lineares e não lineares. Para cada um dos
modelos foi gerada uma série de 100 ou mais observações.
Além dessas, também foi exemplificada com o estudo da
estrutura de duas séries de demanda de energia elétrica,
uma do DEMEI- Departamento Municipal de Energia de Ijuí,
Rio Grande do Sul e outra de uma concessionária da região
Centro-Oeste. Utilizamos como terceiro exemplo uma série
econômica de ações da Petrobrás. / [en] This paper suggests an approach for the identification of
the structure of inear and non-linear time series through
non-parametric estimation of the unknown curves in models
of the type Y)=E(Yt|Xt =xt) +e , where Xt=(Yt-1,Yt-2,...,Yt-
d). A traditional nonlinear parametric model assumes that
the form of the function E(Yt,Xt) is known. The estimation
process is global, that is, under the assumption of a
linear function for instance, then the same line is used
along the domain of the covariate. Such an approach may be
inadequate in many cases, though. On the other hand,
nonparametric regression estimation, allows more
flexibility in the possible form of the unknown function,
since the function itself can be estimated through a local
kernel regression. By doing so, only points in the local
neighborhood of the point Xt, where E(Yt|Xt =xt) is to be
estimated, will influence this estimate. In other words,
with kernel estimators, the unknown function will be
estimated by local regression, where the nearest
observations to the point where the curve is to be
estimated will receive more weight and the farthest ones, a
less weight. For the estimation of the unknown function, the
smoothing parameter h (window) was chosen automatically
based on the sample through minimization of residuals,
using the criterion of cross-validation. After the
estimation of the unknown function, the determination
coefficient is calculated in order to verify the dependence
of each lag. Under the proposed methodology, it was
verified that the Lag Dependence Function (LDF) and the
Partial Lag Dependence Function (PLDF) provide good
approximations in the linear case to the function of
autocorrelation (ACF) and partial function of
autocorrelation (PACF) respectively, used in classical
analysis of linear time series. The graphic representation
is also very similar to those used in ACF and PACF.
For the Partial Lag Dependence Function (PLDF) it becomes
necessary to estimate multivariable functions. In this
case, an additive model was used, whose estimate is
computed through the backfitting method, according to
Hastie and Tibshirani (1990). For the construction of
confidence intervals, the bootstrap technique was used.
The research was conducted to evaluate and compare the
proposed methodology to traditional ones. The simulated
time series were generated according to linear and nonlinear
models. A series of one hundred observations was generated
for each model. The approach was illustrated with the study
of the structure of two time series of electricity demand
of DEMEI- the city department of energy of Ijui, Rio Grande
do Sul, Brazil and another of a concessionary of the Centro-
Oeste region. We used as third example an economical series
of Petrobras.
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